JP2021193667A - 固体光源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すヘッドライト装置1000は、これらの図にも示すように、基本的には、光源装置である可視光照明ユニット10と、当該照明ユニットからの出射照明光を車両1の前方空間、および車両1が走行する路面上に照射するための光学系であり、いわゆる、プロジェクタレンズ51とから構成されている。更には、プロジェクタレンズ51に替えて、反射ミラー60を用いて投射光学性を構成しても良く、あるいは、図2(a)にも示すように、プロジェクタレンズ51と反射ミラー60の双方から構成することで路面への照射光の分布を高精度に制御し、ヘッドライト装置全体の容積を低減してもよい。
本発明の光源装置である可視光照明ユニット10は、白色光を得るために、励起光源12として、後にも述べる1つまたは複数の固体光源である半導体光源素子LED(Light Emitting Diode)やLASER(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)を用い、黄色または緑と赤色を発光する蛍光体19を励起して得られる光と励起光を混色することで所望の白色光を得るように構成されている。図2(b)に図示したように、混合色光の出射方向から照射して蛍光光と励起光を反射面17で反射させて所望の方向に出射させる方式(以下「反射方式」と記載)と、蛍光体19を配置した溝部の底面に励起光源を配置する方式(図示せず、以下「透過方式」と記載)があるが、ヘッドライト装置全体をコンパクトにするために透過方式が採用される場合が多い。
(1)励起光源12からの励起光13を効率良く蛍光体に照射する。
(2)蛍光体19により発生した蛍光を効率良く所望の方向に出射させる。
(3)蛍光体の発光効率を高める。
<プロジェクタ>
以下、図3を参照にしながら本発明の他の実施例としての光源ユニットを光源として採用した車両用のプロジェクタについて述べる。なおこの図はプロジェクタの全体構成を示しており、特に、映像信号に応じた光強度変調を、いわゆる、透過型液晶パネルにより行なう方式について説明する。同図において各色光の光路に配置されている要素を区別するために符号の後ろに色光を示すR,G,Bを添えて示し区別の必要がない場合には色光の添え字を省略する。加えて偏光方向を明確にするために同図においては右手系の直交座標系を用いて以降説明する。即ち、光軸101をZ軸としZ軸に直交する面内で図3の紙面に平行な軸をY軸とし、図の紙面裏から表に向かう軸をX軸としY軸に平行な面をY方向、X軸に平行な方向をX方向と記載する。更に偏光方向を区別するために偏光方向がX方向の偏光光をX偏光光と偏光方向がY方向の偏光光をY偏光光と以下記載する。
図4は、本発明の実施形態の1つである固体光源装置の他の構成として、特に、上記車両用のプロジェクタの光源ユニット10としての原理を説明するための図である。当該ユニット10は固体素子の発光源である青色帯域(B色)の光を発光する半導体レーザ素子または発光ダイオードを略円板状の基板上に複数配列した半導体レーザ素子群110と、上記半導体レーザ素子群110のレーザ光出射面に対向して略45度の角度で傾斜して配置された例えば放物面を備えた反射鏡(リフレクタ)130と、当該反射鏡の焦点(F)近傍において回転する円盤(ホイール)部材140と、その部材を所望の回転速度で回転駆動する駆動手段、例えば電動モータ150を備えている。
Claims (5)
- 励起光を発生する固体発光部と、
前記固体発光部からの励起光を点状に集光する集光部と、
前記集光部により点状に集光された前記励起光の焦点近傍において、前記励起光の反射散乱と前記励起光により励起された蛍光光の発光を交互に繰り返す反射散乱・蛍光発光部と、を備え、
前記固体発光部は、蛍光体を塗布した蛍光体層と、前記蛍光体を励起する励起光源を備えており、
前記励起光源からの前記励起光は、特定偏波の光を前記蛍光体層に対して40度から70度の範囲の入射角度で前記蛍光体層に照射するように構成される、固体光源装置。 - 請求項1に記載の固体光源装置において、
前記固体発光部は、半導体レーザ素子を複数平面状に配置して構成される、固体光源装置。 - 請求項1に記載の固体光源装置において、
前記蛍光体の発光色は、白色に対して前記励起光とは補色の関係になる波長領域の光束を発光する、固体光源装置。 - 請求項3に記載の固体光源装置において、
前記固体発光部からの前記励起光は偏光面を一方向に揃えた青色光である、固体光源装置。 - 請求項1に記載の固体光源装置において、
前記蛍光体層は、前記蛍光体とバインダを焼成して形成し、前記励起光としてP偏光光を用いた、固体光源装置。
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